Plus de 3600 planètes autour d'étoiles proches ! Qui aurait pu imaginer cette extraordinaire moisson il y a seulement vingt ans ? La grande majorité des étoiles est entourée de planètes, dont il doit y avoir plus de cent milliards dans notre Galaxie. Le Système solaire n'est donc plus un cas isolé, bien qu'il soit différent de la plupart des systèmes extérieurs que nous connaissons aujourd'hui. Comprendre la nature des exoplanètes et de leur atmosphère et savoir comment se sont formés et ont évolué des systèmes planétaires aussi divers sont autant de challenges auxquels travaillent des centaines de chercheurs dans le monde. Et puis, certaines de ces planètes abritent peut-être la vie. Nous n'avons pas encore de réponse à cette question, mais les nouveaux moyens d'observation dont disposent et disposeront bientôt les astronomes sont si puissants qu'ils devraient permettre d'en obtenir des éléments dans quelques décennies, et peut-être même dans quelques années si nous avons de la chance.

Faire le point sur un sujet aussi mouvant et aussi complexe est un défi que nous avons tenté de relever. Il nous a en effet paru utile de donner dans ce livre les bases nécessaires pour comprendre des travaux actuels sur les exoplanètes, qui sont si nombreux et si divers qu'il est facile de s'y perdre.

La Révolution des exoplanètes

The French physicist Hippolyte Fizeau was the first to have directly measured the velocity of light in 1849. He discovered the shift in wavelength produced by the relative velocity of a light or sound source and an observer independently from Doppler. But it is not generally known that he was also a pioneer of photography, that he performed with Léon Foucaults magnificent interference experiments, in particular in the infrared, and also that several of his other experiments put his successors on the track to Relativity. Fizeau also imagined, in 1851, that the apparent diameter of stars could be measured by interferometry, opening the way for developments that are presently experiencing enormous success. This book is the very first devoted to the scientific work of this great physicist.

Most of the experimental notes of Fizeau have been preserved as well as many of his instruments, making it possible to reconstruct the processes of his research in an exceptionally precise and detailed manner. The book, illustrated with numerous autographs and featuring important unpublished texts, is written in a lively and easily accessible way.

Hippolyte Fizeau - Physicist of the light

Comprendre l'évolution climatique de la Terre et des autres planètes est un enjeu majeur. La Terre est la seule planète du Système solaire dont les conditions tempérées autorisent aujourd'hui la présence d'eau liquide à sa surface, eau qui paraît nécessaire à une vie évoluée. Ses sours, Vénus et Mars, sont extrêmement différentes. Pourquoi ces trois planètes, nées dans des conditions assez comparables, ont-elles évolué vers les conditions que nous observons aujourd'hui ? Mettre en évidence les facteurs, physiques ou chimiques qui sont à l'origine de ces évolutions si divergentes est une première étape à franchir pour mieux comprendre comment la vie a pu apparaître sur la Terre et s'y développer.

Cette interrogation prend une nouvelle dimension avec la découverte de milliers de planètes extrasolaires, les exoplanètes, dont certaines pourraient ressembler à la Terre. Peuvent-elles abriter la vie ? Avec leur découverte, la question « Sommes-nous seuls dans l'Univers ? », vieille comme l'humanité, ne se cantonne plus à notre Système solaire, mais voit le champ des possibilités s'ouvrir à l'infini. Nous avons aujourd'hui les moyens d'aborder le problème sous un angle scientifique et pas seulement philosophique, comme c'était le cas dans le passé. Dans cette perspective, il est plus que jamais nécessaire de comprendre l'évolution des planètes et de mieux cerner les facteurs qui permettent l'émergence et le développement de la vie : c'est un des buts de ce livre.

L'engouement du public pour le sujet se traduit parfois par des annonces sensationnelles et prématurées. Le livre rappelle qu'il reste un long chemin à parcourir avant que l'on parvienne à détecter la vie sur une exoplanète ; en conclusion, il trace aussi les pistes d'une future exploration des exoplanètes habitables.

Thérèse Encrenaz est spécialiste de l'étude des atmosphères planétaires. Elle a dirigé le département de Recherche Spatiale de l'Observatoire de Paris, puis a été vice-présidente du Conseil Scientifique de l'Observatoire. Elle est l'auteur de nombreux livres de vulgarisation.

James Lequeux a dirigé la Station de radioastronomie de Nançay et l'Observatoire de Marseille, et a été pendant quinze ans rédacteur en chef de la revue européenne Astronomy & Astrophysics. Il a écrit de nombreux ouvrages d'histoire des sciences et de vulgarisation.

Fabienne Casoli est astronome à l'Observatoire de Paris. Elle a été directrice adjointe de l'Institut National des Sciences de l'Univers du CNRS, directrice de l'Institut d'Astrophysique Spatiale à Orsay, et directrice-adjointe du Centre National d'Études Spatiales (CNES). Elle s'intéresse maintenant à la radioastronomie aux très grandes fréquences et aux projets NenuFAR et SKA (Square Kilometer Array).

Les planètes et la vie

Astronomie, à la conquête de l'Univers affirme une réelle ambition pédagogique, organisée autour de grandes thématiques, qui peuvent se lire de façon indépendante. Une première partie traite de la manière de repérer les étoiles et les planètes, de mesurer leur position, de comprendre leur mouvement, mais aussi de mesurer le temps et les dimensions de la Terre. La seconde partie est consacrée à l'astrophysique, c'est-à-dire à la détermination de la nature des astres, et s'achève sur la cosmologie, qui étudie les lois physiques régissant l'Univers.
En filigrane, ce livre donne à lire l'évolution d'une discipline, l'astronomie qui, de purement contemplative à ses débuts, est devenue au fil des siècles une science globale, faisant appel aux technologies les plus avancées et s'appuyant sur de vastes collaborations internationales.
Car ce travail magistral retrace non seulement l'essentiel de l'astronomie des siècles passés, mais il rend compte à partir du  XX e siècle des progrès fascinants accomplis en physique et dans le domaine des instruments d'observation. Avec l'exploration directe du Système solaire grâce aux sondes et satellites, une nouvelle ère a commencé, ouvrant des perspectives qui sont encore loin d'avoir livré tous leurs secrets.
De la lunette de Galilée au Mauna Kea d'Hawaii, qui héberge la concentration la plus élevée au monde d'instruments d'observation... De la panique provoquée par le retour de la comète de Halley en 1910 aux premiers pas sur la Lune de 1969... De la découverte de la raie à 21 centimètres à celle des ondes gravitationnelles émises par la fusion des trous noirs... Le lecteur est invité sur les chemins de la connaissance de l'Univers, marqué par une grande violence, insoupçonnée il y a seulement cinquante ans.
Semés d'embuches, d'espoirs, de découvertes ou de déceptions, cette histoire est encore parcourue par de nombreuses questions : qu'y avait-il avant le Big Bang ? Quand les premières étoiles sont-elles nées ? Faisaient-elles déjà partie de galaxies ? Qu'est-ce que la matière noire ? Existe-t-elle vraiment ?...
La dernière génération d'instruments géants, celle des télescopes optiques de 8 à 10 mètres de diamètre ou des énormes interféromètres radio, permettra sans doute de répondre aux interrogations qui agitent la communauté scientifique... avant de mettre au jour de nouvelles questions.
Le lecteur croisera au fil des pages des savants, philosophes, inventeurs, mathématiciens, physiciens et bien sûr astronomes et astrophysiciens, qui, depuis le monde antique, ont partagé leurs intuitions et orienté leurs efforts vers la compréhension de la voûte céleste :
Ptolémée, Hipparque, Copernic, Galilée, Kepler, Newton, Halley, l'abbé de La Caille, Arago, Foucault, Einstein, Hubble... pour ne citer que les plus célèbres, sans compter un bel aéropage, plus contemporain, de prix Nobel.
Cet ouvrage passionnant s'appuie sur une iconographie abondante, qui illustre la période ancienne et les temps présents, grâce aux images les plus récentes envoyées de l'espace. Il s'accompagne aussi de nombreux schémas, de dessins, d'appendices et d'un glossaire.
Séduit par ce grand projet d'édition, Astronomie, à la conquête de l'Univers a reçu la caution intellectuelle et le soutien de l'Observatoire de Paris-Meudon, qui lui a largement ouvert ses archives.

Astronomie ; histoire de la conquête du ciel

Pourquoi consacrer un livre à Jupiter ? Pendant que Mars la rouge accapare les écrans et les imaginations, Jupiter se fait plus discrète dans la culture populaire. Pourtant, cette planète occupe une place à part dans le Système solaire. Avec son cortège de plus de soixante satellites, elle forme un véritable système planétaire en miniature. Et c'est la découverte de quatre d'entre eux, en 1610, qui a bouleversé les conceptions que les astronomes se faisaient alors de l'Univers... En outre, par sa grande masse, cette géante gazeuse exerce une influence prépondérante dans le Système solaire. Quand le ballet qu'elle danse autour de son étoile entre en résonance avec celui d'une autre planète, gare au carambolage ou à l'éjection ! Enfin, avec les découvertes récentes de nombreuses exoplanètes géantes, l'étude de Jupiter n'en devient que plus cruciale : la planète apparaît comme le seul modèle accessible de cette nouvelle classe d'objets. Jupiter, qui n'a pas été survolée depuis près de dix ans, recevra en juillet 2016 la visite de la mission américaine Juno, du nom de l'épouse de Jupiter dans la mythologie romaine. Nul doute que les retrouvailles de ce couple mythique seront fécondes ! Le livre offrira ainsi aux lecteurs curieux une synthèse complète des connaissances sur Jupiter, tout en intégrant les premiers résultats obtenus par la sonde.

Jupiter - La conquête d'une géante

Our knowledge of the Milky Way has been deeply renewed since a dozen years, following the results of the astrometric satellite HIPPARCOS, and those of large stellar surveys. Many concepts thought to be well established disappeared, to be replaced by Chers going towards a larger complexity : in particular, the discovery of radial migrations of stars bas blurred the simple image that we had of the Galactic disk. There has been large progress in some domains, for instance the physics of the Galactic Center with its super-massive black hole ; other problems remain unsolved, such as the nature of the dark matter existing like a halo around our Galaxy. This book reviews our present knowledge of the Milky Way, in the simplest and most didactic way as possible. Basic notions are always recalled, which make the book accessible to readers without any advanced formation in astronomy. This basic work will be very helpful to understand the results expected from GAIA, the new FSA astrometric satellite launched on December 19, 2013.

The Milky Way - Structure, Dynamics, Formation and Evolution

On sait depuis longtemps que les étoiles sont des astres semblables au Soleil ; mais ce n'est qu'en 1810 que l'on a vu qu'elles sont faites de gaz incandescent. A partir de 1860, on a déterminé progressivement la composition chimique de ce gaz. Vers 1940, on a enfin compris que l'énergie des étoiles était thermonucléaire, et su comment elles la rayonnaient. Quant à leur évolution, elle a fait depuis cette époque l'objet d'une quête progressive que l'on peut considérer comme à peu près terminée. Enfin, ce n'est que tout récemment que l'on a commencé à comprendre comment les étoiles se forment à partir de la matière interstellaire et comment a lieu la mort violente des étoiles massives. Les étoiles doubles serrées sont le siège de phénomènes extraordinaires que l'on n'a pas fini d'explorer. Le présent ouvrage fait le point sur tous ces aspects, tandis que l'impact de l'évolution des étoiles sur celle des galaxies est également abordé. Les observations les plus intéressantes sont rappelées, illustrées par des images souvent spectaculaires, tandis que la théorie est expliquée de façon simple, sans cependant éviter quelques développements mathématiques et physiques lorsqu'ils sont indispensables à une compréhension réelle des phénomènes. Ainsi, sans être un traité pour spécialistes, ce livre sera lu avec profit par les personnes qui possèdent des bases scientifiques du niveau de la licence, et qui veulent s'initier en profondeur au monde fascinant des étoiles.

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